海洋15000 m双井口井架设计及结构分析

钻机井架的结构设计分析将直接影响钻机的使用寿命,现有的分析计算仅限于K形井架和单井口塔形井架的主体结构,而井架上的天车、二层台及一些附加设备对井架的静强度有较大的影响。鉴于此,建立了完整的双井口井架模型,包括天车和二层台等结构,并且把被简化的排管机等设备以质量点的形式添加到模型相应的位置,分析井架的静强度,使得计算结果更准确,更贴合实际。采用专业有限元分析软件SAFI对井架的正常作业工况、自存工况和拖航工况进行了分析优化,使其达到质量最轻、结构最优,并能满足强度和刚度要求。同时,为了分析井架的动力学特性,对其进行了模态分析,得出井架的1阶振型位于顶驱的振动频率范围内,容易产生共振;井架前后片架和天车滑轮起重架刚度较弱,在井架共振时结构不稳定。研究结果对于超深井双井口井架的现场应用和进一步优化具有一定的参考作用。     

钻机整体运输受力仿真分析

首先,对水平运输过程中,钻机受到的恒载和惯性载荷进行了稳态分析和瞬态动力学分析;其次,对运输过程中的危险工况,上坡和半坡启动、下坡和急速制动以及整体倾斜等工况进行受力分析,得到应力、变形和支反力的变化情况。结果表明,钻机在整体运输过程中,结构强度能够满足要求,安全可靠。     

自动猫道机起升钢丝绳受力特性研究

自动猫道机是用于实现钻具自动上下钻台的装置,可大大提高劳动效率。为了研究自动猫道机起升钢丝绳的受力特性,提高系统的安全性,根据猫道机的运动特征,建立了简化的力学模型,对钢丝绳的各个运动位置进行受力计算,并利用 ADAMS 软件对起升过程进行动态仿真,模拟钢丝绳的受力,对简化的力学模型进行验证。结果表明,钢丝绳受力分析是正确的,模型简化是合理的。该受力模型为猫道机钢丝绳设计选型提供了理论基础,同时也提出了新的研究思路。